マルチチェーンアカウントの抽象化:暗号化インフラストラクチャの未来

最近、イーサリアムコミュニティ会議(EthCC 7)がベルギーのブリュッセルで開催されました。これはヨーロッパ最大規模のイーサリアムの年次イベントで、技術とコミュニティの発展に重点が置かれています。本大会では、350人以上のブロックチェーン業界の第一線の意見リーダーが講演を行い、その中の1人の開発者は「未来を明らかにする: マルチチェーンアカウントの抽象化の解析」というテーマで講演をしました。

講演の主な内容は次のとおりです:

• アカウントの抽象化(AA)の2つのコア: サイン抽象化と支払い抽象化。サイン抽象化はユーザーが任意の検証メカニズムを選択できるようにし、支払い抽象化は多様な取引支払いオプションをサポートします。この柔軟性は安全性とユーザー体験を向上させます。

• ERC-4337とネイティブAAは、検証と実行の段階でのエントリーポイント関数が異なります。トランザクションの検証制限やトランザクションの実行ステップは、異なる実装でそれぞれの特徴があります。

• EVM互換チェーン上でERC-4337を実装する際、Rollup設計におけるプロトコルの違いやアドレス計算方式の違いにより、L1とL2の間で実装に微妙だが重要な開発の詳細な違いが生じます。

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アカウントの抽象化の紹介

アカウントの抽象化(AA)は、主に署名の抽象化と支払いの抽象化という二つの重要なポイントを含んでいます:

• サインの抽象化: ユーザーは特定のデジタル署名アルゴリズムに制限されず、任意の検証メカニズムを選択できます。
• 支払いの抽象化: ユーザーはERC-20資産の支払いまたは第三者のスポンサー取引など、さまざまな取引支払いオプションを使用できます。

この柔軟性は、安全性とユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させました。AAの目標は、さまざまな方法でこの2つのコア機能を実現することです。

ERC-4337の紹介

ERC-4337は、より柔軟なアカウント管理と取引処理方法を導入することで、イーサリアムの外部所有アカウント(EOA)のいくつかの制限を解決します。主な特徴は以下の通りです:

• userOp 構造体: ユーザーが userOp 構造体を Bundler に送信すると、Bundler は複数の userOps を収集し、EntryPoint コントラクトの handleOps 関数を呼び出します。

• EntryPointコントラクト:取引処理の核心として、主な機能は次のとおりです:

1. アカウント契約のvalidate関数を呼び出し、userOpが承認されていることを確認します。
2. 手数料を受け取る
3. アカウントコントラクトの実行関数を呼び出して、userOpの対象操作を実行します。

ネイティブAAの紹介

ネイティブAAでは、各アカウントがコントラクトであり、取引処理メカニズムがブロックチェーンプロトコルに直接組み込まれています。異なるブロックチェーンネットワークのAA設計にはそれぞれの特徴があります:

• ERC-4337アカウントの抽象化:イーサリアム、Arbitrum、Optimismなど複数のネットワークで採用
• ERC-4337に従ったネイティブアカウントの抽象化:StarkNetとzkSync Era
• プライバシーデザインを持つネイティブアカウントの抽象化:Aztec

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ERC-4337とネイティブAAの違い

オペレーティングシステムの役割

AAオペレーティングシステムは、Gas価格、取引順序、エントリーポイント関数のトリガーなどの重要な問題を解決する必要があります。ERC-4337はBundlerとEntryPoint Contractの協力によって実現されますが、ネイティブAAではユーザーが直接userOpsを公式サーバーのオペレーター/ソーターに送信します。

コントラクトインターフェース

ERC-4337とネイティブAAのアカウントコントラクトのインターフェースは似ており、認証、支払い、実行の3つのステップが含まれています。しかし、実行段階では、ネイティブAAのエントリーポイントのみが固定されています。

検証と実行ステップの制限

異なる実装は、潜在的な攻撃を防ぎ、システムの安全性を確保するために、検証および実行段階に異なる制限を設けています。例えば、zkSync Eraでは、検証段階で特定のオペコードの使用制限を緩和し、実行段階ではシステムフラグの確認を要求します。

ランダム数管理

ERC-4337、zkSyncおよびStarkNetはランダム数管理においてそれぞれの特徴があります。ERC-4337はキー値とランダム数値を区別し、zkSyncとStarkNetは厳密に増加することを保証します。

トランザクションの初回デプロイ

ERC-4337はuserOp構造の中にinitcodeフィールドを含んでおり、StarkNetとzkSyncはユーザーがアカウント契約をデプロイするために最初の取引を送信することを要求しています。

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L1とL2のERC-4337の実装の違い

EVM互換チェーン上でERC-4337を実装する際の主な2つの重要な違いは:

1. プロトコルの違い:L2は安全性と決済を確保するためにデータをL1にアップロードする必要があり、関連費用は事前検証Gasに含める必要があります。

2. アドレスの違い: 異なるチェーンのアドレス計算方式には違いがあり、アカウントのコントラクトアドレスが一致しない可能性があります。特にハードフォークが新しいオペコードを導入する際、L2が対応する更新をサポートしていない場合、バイトコードが変化する可能性があります。

これらの微妙な違いは、クロスチェーンAAの実装と相互運用性に重要な影響を与え、開発者は注意を払う必要があります。

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